软土地区PHC管桩施工事故分析及处理

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1、软土地区PHC管桩施工事故分析及处理————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：12浅谈软土地区PHC管桩施工事故分析及处理(所属杂志：此文章来自原稿)  发布时间：2010-01-14  已阅读：1083    孔凡波（中国建筑上海设计研究院有限公司，上海200063）摘要：对某工程PHC管桩事故进行深入分析，并提供了具体的处理方案；以提示施工单位，应重视软土地区打桩、降水、挖土等施工方案的确定，避免同样

2、事故的发生。关键词：软土地基；地基处理；村基础；施工技术中图分类号：TU473.1文献标识码：B1项目简介本工程位于上海市某区，系大型商业广场，总建筑面积19.9万平方米，地下面积3.1万平方米，一层地下室，地上面积16.8万平方米，由3栋高层（26层，框架－剪力墙结构，高度均不超过100米）及裙房（3～５层，框架结构）组成，高低交界处由抗震伸缩缝分开。一期工程设置整体一层地下室（长263.3米、宽117.7米），功能主要为超市及停车场，结构层高5.5米，裙房区域底板厚0.5米，埋深5.60米，高层区

3、域底板厚1.8米，埋深6.9米。本工程取±0.000作为上部结构嵌固端，柱网布置8.4X8.4，采用框架梁间设置“十”12字梁的结构布置方案，地下室顶板厚均为180mm，地下外墙厚400mm，超市降板区局部外墙加厚至500mm；并在地下室内部适当设置剪力墙，满足嵌固端刚度比的要求。2地质情况本工程场地地貌单元属滨海平原，场地地形较为平坦，实测的勘探孔标高一般为3.66~6.33m，本场地所揭露的90m深度范围内的地层为第四纪全新世至上更新世滨海平原型沉积土层，主要由粘性土、粉性土和砂性土组成。本场地为

4、古河道沉积地段，④层淤泥质粘土具有天然含水量高、空隙比大、压缩系数大、强度小的特点，属中～高灵敏度土体，在一定外荷作用下流变特征明显，缺失上海市统编的第⑥层暗绿色硬土层，代之沉积了较厚的⑤3-1层灰色粉质粘土夹粉性土、第⑤3-2层灰色粉质粘土和次生的⑤4层灰绿色粉质粘土，导致第⑦1层层顶埋深变深，第⑦2层及以下各土层沉积基本正常。⑦1层粉砂平均比贯入阻力Ps=11.57MPa，高层下存在数米Ps值≥16MPa的砂土，平均标准贯入击数N=49.7击，中~密实，当作为预制桩的持力层时，应考虑沉桩的可行性。

5、3桩基方案的确定3.1多层部分桩型的确定桩型选择的原则：（1）根据上部荷载情况，选择合适的单桩承载力，达到较好的布桩效率；（2）经济性应相对较好；（3）控制施工难度，同时避免冒桩对基坑开挖造成影响。最终确定桩型为PHC预应力管桩，直径400mm，桩长37米，持力层为⑤124层粉质粘土，单桩承载力设计值为1300kN，最终单柱下根据荷载大小布置5~9根桩。3.2高层部分桩型的确定桩型选择的原则：（1）满足施工进度的要求；（2）经济性相对较好；（3）安全可行。方案一：预制桩方案，采用PHC-Ø500的先张

6、法预应力混凝土管桩，经济性较好，质量容易保证，施工速度快，但挤土效应对场地周围影响较大，由于⑦1粉砂层Ps值较高，沉桩有一定难度；方案二：采用直径Ø700的桩端后注浆钻孔灌注桩，后压浆工艺可有效提高单桩承载力，但对施工工艺要求高，造价较高，后压浆效果受施工质量影响较大，工期相对较长；上述两方案经业主比选后，确定选择方案一进行实施。4施工中桩基出现的问题基坑开挖至A栋高层时，发现桩头明显倾斜，桩头倾斜方向均朝向开挖侧，偏移值最高达1.0米，经各方协商确定，后续基坑工程立即停工，并对坑内挖土边坡进行加固处

7、理。选取一定数量的桩进行现场抽样检测，采用高压水枪配专用喷头，对管桩空心部分进行反复冲洗，然后将孔内水抽干，采用影像设备深入孔芯内进行视频观察，发现大部分桩身在④层与⑤1层界面附近发生弯折破裂，断裂面上方的桩身均向土方开挖侧倾斜，弯折断面以下的桩身偏斜明显减小；从冲孔视频观察，有个别桩身在第一个焊接接头处产生1cm~2cm脱节的情况，约占抽样总数的10%，桩基与土层的剖面示意如图1所示。12                                          图1桩基土体分层剖面示意5原

8、因分析（1）打桩速率过快。原桩基施工工期为70天，因为多方面原因，桩基工期被压缩为仅35天，并跨越春节长假，实际有效沉桩天数仅为25天左右，沉桩速度过快，最高峰为一台桩机一天施工24根桩，且24小时连续沉桩，土体几乎没有休止时间，施工单位未能对特殊的施工情况，采取严格有效的防挤土措施，沉桩挤土效应明显，土体扰动大，使得中高灵敏土体强度严重降低。（2）因打桩速度过快，现场降水情况不理想，降水时间短，打桩过程形成的超孔隙水压力未能得到及时、有效的消散；饱和土